17.1 关于电动机转动的猜想（讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

第十二章 内能与热机 第1节 关于电动机转动的猜想 课标要点 了解电动机的基本结构，知道电动机主要由定子和转子（线圈）组成。 知道通电导线在磁场中会受到力的作用。 能对电动机转动的条件与原因提出合理猜想，并说明猜想的依据。 了解电动机把电能转化为机械能的应用价值。 学习重难点 重点：电动机的基本结构；通电导线在磁场中受力这一核心事实；对电动机转动原因的猜想。 难点：根据实验现象提出有依据的猜想，理解“通电导体在磁场中受力”与“线圈持续转动”之间的因果联系。 知识点 电动机的结构（重点） 电动机是把电能转化为机械能的装置，在电风扇、洗衣机、电动玩具、电动汽车中都有广泛应用。 1.电动机的组成：电动机主要由 （固定不动的部分，通常是磁体）和 （能够转动的部分，通常是线圈）组成。 2.转子的基本构造：转子是一个绕在铁芯上的 。 3.电动机的分类：按所接电源分为 电动机（接电池，如玩具电机）和 电动机（接家庭电路，如电风扇）。 特别提醒： 观察拆开的小电动机时，要注意区分磁体（定子）与线圈（转子）。 教材延伸： 电动机的转子线圈绕在 上而不是空心，是为了增强磁场、增大受力，从而使电动机输出更大的动力。 随学随练 1．在制作简易电动机的过程中，以下元件不需要的是 A．电源 B．铁架台 C．导线 D．磁体 2．曲靖市某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 知识点 电动机转动原因的猜想（重点） 1.观察现象：给电动机通电，转子转动；断开电源，转子停止转动。说明电动机转动与 有关。 2.合理猜想： 猜想一：通电导线在磁场中可能受到 的作用，这个力使线圈转动； 猜想二：线圈转动是磁场对通电线圈施加 的结果； 3.猜想的依据： 猜想不是凭空猜测，要建立在“通电才转、断电就停”等可观察事实之上。 特别提醒： 提出猜想时应说出“猜什么”和“凭什么猜”，即猜想内容＋事实依据，这是科学探究的重要环节。 随学随练 3．一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 4．2025年11月5日，拥有电磁弹射器的航空母舰福建舰正式入列。当舰载机前轮接触弹射车轨道并处于强磁场中时，流过强大电流即可受到强大的推力，将舰载机弹出。下列实验能反映电磁弹射器原理的是（　　） A． B． C． D． 题型 磁场对通电导线的作用 实验现象：把一段导体接入电路，置于蹄形磁体的磁场中，闭合开关，导体运动起来，说明 。 能量转化：通电导体在磁场中受力运动，把 能转化为 能，这正是电动机工作的基本道理。 特别提醒：实验中被研究的导体应选用轻质、电阻较小的导体，并使导体与磁感线垂直放置，现象更明显。 易错提醒：是“通电”导体在磁场中受力，不通电时导体不受这个力；不要误认为磁场本身就能让导体运动。 活学活用 5．福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，直接跨越了传统蒸汽弹射技术，电磁弹射是根据_______（选填“电场”或“磁场”）对通电导线有力的作用进行工作，舰载机弹射起飞过程是_______（选填“电能”或“内能”）转化为机械能。 6．如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，将一根金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，把导线框的顶端支点放在电源正极，导线框底端通过磁铁（导体）与电源负极连接，导线框底部与磁铁接触良好但不固定，放手后整个导线框就能绕电池轴心旋转起来。请你应用所学的物理知识解释导线框会转动的原因。 基础通关 1．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电池的作用是为电动机提供电能 B．导线通常用半导体材料制成 C．电动机是将机械能转化为电能的装置 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 2．下列关于图示现象及原理说法错误的是（     ） A．甲：小磁针偏转，说明电流周围有磁场 B．乙：闭合开关后导体AB运动，与扬声器的原理相同 C．丙：反映了电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 D．丁：司南受到地磁场的作用，静止时它的长柄（磁S极）指向地球的南极 3．我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出，下图中可以表示其电磁学原理的是（   ） A． B． C． D． 4．新能源汽车已走进千家万户，下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（   ） A．电暖器 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇 5．关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．磁场和磁感线都是真实存在的物质 B．用磁感线可以描述磁场的强弱 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．磁场对放入其中的导体一定有力的作用 6．新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，目前最主流的新能源汽车是电动汽车。如图所示，给电车充电时电车的蓄电池相当于________（选填“电源”或“用电器”），电车在行驶时电能转化为________能，电车的电动机________（选填“是”或“不是”）热机的一种。 7．“福建舰”采用自主电磁弹射系统，如图所示，当启动弹射系统时，通电的弹射车在强磁场中受到________作用，使飞机加速起飞，飞机的动能________，机械能________。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） 8．如图所示，暗盒外面露出一段细长的导线。请设计两种不同的实验方法，在不损坏导线的情况下，判断导线中是否有电流通过，并完成填空。 (1)所用的器材：小磁针，原理______； (2)所用的器材：______，原理：磁场对通电导体具有力的作用。 9．如图所示，把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，观察到的现象是________。地球也存在地磁场，地磁北极在地理____极附近。 10．将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动，这说明_____________，由此原理可以制成____________。（选填“电动机”、“发电机”）。 素养提升 11．在科学发展的历程中，许多学者、科学家做出了杰出的贡献，下列叙述中（　　） ①沈括最早记述了“地理的两极和地磁场的两极不重合”的现象 ②焦耳最先通过实验发现了电流与电压和电阻的关系，为纪念他而命名为“焦耳定律” ③奥斯特首先发现了电流周围存在磁场 ④法拉第发现了磁场对电流有力的作用 A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确 12．据科学家研究发现，现在的月球几乎无磁场。如图所示的四个实验，若分别在现在的月球和地球表面进行，实验现象明显不一致的是（　　） A．多次水平拨动 B．闭合开关 C．闭合开关 D．闭合开关 13．如图所示是一种公交车自动爆破器，它相当于一个电控安全锤，危急时刻，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验中，能反映自动爆破器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 14．2025年3月，我国福建号航母成功进行舰载机电磁弹射试验。如图甲所示是航母舰载机起飞电磁弹射器，它的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理是__________，如图乙所示为蒸汽弹射的简化原理图。气缸内蒸气体积膨胀推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的__________冲程相似。 15．综合实践活动中，小明将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”。如图所示，将“小车”从右侧入口完全推入由铜制裸导线密绕而成且固定在桌面上的螺线管中，“小车”会自动向前运动到达左侧，该过程“小车”运动的工作原理是_________。 迁移创新 16．为探究通电导体在磁场中的受力情况，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的元件是______（选填“灵敏电流计”或“电源”）；如图乙所示的电路中有一连接错误，是______，用图乙进行实验，其中两根镍铬合金丝的粗细相同，分别将两根金属丝接入电路，此实验探究的问题是导体的电阻与______是否有关。 17．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为_____（填“N”或“S”）极；线框在转动过程中将___能转化为___能。 18．如图，干电池的底部吸有钕磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），一根导线折成图中所示的形状，轻推导线，导线可绕电池持续转动，将磁铁的、极对调，导线框将_____；一段时间后，发现钕磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是_____。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 内能与热机 第1节 关于电动机转动的猜想 课标要点 了解电动机的基本结构，知道电动机主要由定子和转子（线圈）组成。 知道通电导线在磁场中会受到力的作用。 能对电动机转动的条件与原因提出合理猜想，并说明猜想的依据。 了解电动机把电能转化为机械能的应用价值。 学习重难点 重点：电动机的基本结构；通电导线在磁场中受力这一核心事实；对电动机转动原因的猜想。 难点：根据实验现象提出有依据的猜想，理解“通电导体在磁场中受力”与“线圈持续转动”之间的因果联系。 知识点 电动机的结构（重点） 电动机是把电能转化为机械能的装置，在电风扇、洗衣机、电动玩具、电动汽车中都有广泛应用。 1.电动机的组成：电动机主要由 定子 （固定不动的部分，通常是磁体）和 转子 （能够转动的部分，通常是线圈）组成。 2.转子的基本构造：转子是一个绕在铁芯上的 线圈 。 3.电动机的分类：按所接电源分为 直流 电动机（接电池，如玩具电机）和 交流 电动机（接家庭电路，如电风扇）。 特别提醒： 观察拆开的小电动机时，要注意区分磁体（定子）与线圈（转子）。 教材延伸： 电动机的转子线圈绕在 铁芯 上而不是空心，是为了增强磁场、增大受力，从而使电动机输出更大的动力。 随学随练 1．在制作简易电动机的过程中，以下元件不需要的是 A．电源 B．铁架台 C．导线 D．磁体 【答案】B 【详解】磁体提供磁场，电源提供电流，导线用来制作线圈，故ACD需要，B不需要．故选B. 2．曲靖市某中学物理兴趣小组自制了一个简易电动机，通电后线圈转动。电动机工作时，能量转化是（    ） A．电能转化为内能 B．电能转化为机械能 C．机械能转化为电能 D．内能转化为电能 【答案】B 【详解】电动机工作时将电能主要转化为机械能，使得线圈转动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点 电动机转动原因的猜想（重点） 1.观察现象：给电动机通电，转子转动；断开电源，转子停止转动。说明电动机转动与 电流 有关。 2.合理猜想： 猜想一：通电导线在磁场中可能受到 力 的作用，这个力使线圈转动； 猜想二：线圈转动是磁场对通电线圈施加 力 的结果； 3.猜想的依据： 猜想不是凭空猜测，要建立在“通电才转、断电就停”等可观察事实之上。 特别提醒： 提出猜想时应说出“猜什么”和“凭什么猜”，即猜想内容＋事实依据，这是科学探究的重要环节。 随学随练 3．一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 【答案】D 【详解】ACD．将有电流通过的灯丝置于磁场中，发现灯丝晃动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，同时说明受力方向是变化的，进一步说明灯丝中电流的方向也在不断改变，灯通过的电流为交流电，故AC错误，D正确； B．灯丝晃动是磁场对电流的作用，该过程中电能转化成了机械能，故B错误。 故选D。 4．2025年11月5日，拥有电磁弹射器的航空母舰福建舰正式入列。当舰载机前轮接触弹射车轨道并处于强磁场中时，流过强大电流即可受到强大的推力，将舰载机弹出。下列实验能反映电磁弹射器原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．图中通电导体棒在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，即与电磁弹射器工作原理相同，故A符合题意； B．图中条形磁铁中间用细线悬挂起来，静止时磁铁的北极指向地理的北极，是受地磁场的影响，故B不符合题意； C．图中为奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，属于电流的磁效应，故C不符合题意； D．实验探究的是电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，通过电磁铁的电流相等，匝数越多，磁性越强，故D不符合题意。 故选A。 题型 磁场对通电导线的作用 实验现象：把一段导体接入电路，置于蹄形磁体的磁场中，闭合开关，导体运动起来，说明 通电导体在磁场中受到力的作用 。 能量转化：通电导体在磁场中受力运动，把 电 能转化为 机械 能，这正是电动机工作的基本道理。 特别提醒：实验中被研究的导体应选用轻质、电阻较小的导体，并使导体与磁感线垂直放置，现象更明显。 易错提醒：是“通电”导体在磁场中受力，不通电时导体不受这个力；不要误认为磁场本身就能让导体运动。 活学活用 5．福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，直接跨越了传统蒸汽弹射技术，电磁弹射是根据_______（选填“电场”或“磁场”）对通电导线有力的作用进行工作，舰载机弹射起飞过程是_______（选填“电能”或“内能”）转化为机械能。 【答案】 磁场 电能 【详解】[1][2]弹射车处于导轨的强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，它会受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。电磁弹射过程中，消耗电能，获得机械能，该过程是将电能转化为机械能。 6．如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，将一根金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，把导线框的顶端支点放在电源正极，导线框底端通过磁铁（导体）与电源负极连接，导线框底部与磁铁接触良好但不固定，放手后整个导线框就能绕电池轴心旋转起来。请你应用所学的物理知识解释导线框会转动的原因。 【答案】电池、强磁铁、导线框形成了闭合电路，导线框中有持续电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以导线框会转动。 【详解】略。 基础通关 1．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电池的作用是为电动机提供电能 B．导线通常用半导体材料制成 C．电动机是将机械能转化为电能的装置 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【答案】A 【详解】A．电池是电路中的电源，作用是为用电器提供电能，故A正确； B．导线需要良好导电性，一般用铜、铝等导体材料制成，半导体多用于制造电子元器件，故B错误； C．电动机工作时消耗电能，输出机械能，是将电能转化为机械能的装置，故C错误； D．在电源外部，电流方向为从电池正极流出，经用电器后回到电池负极，故D错误。 故选A。 2．下列关于图示现象及原理说法错误的是（     ） A．甲：小磁针偏转，说明电流周围有磁场 B．乙：闭合开关后导体AB运动，与扬声器的原理相同 C．丙：反映了电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 D．丁：司南受到地磁场的作用，静止时它的长柄（磁S极）指向地球的南极 【答案】C 【详解】A．图甲是奥斯特实验，证明了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故A正确； B．图乙装置的原理是通电导体在磁场中受力运动，扬声器的工作原理也是通电线圈在磁场中受力振动，二者原理相同，故B正确； C．图丙中，两个电磁铁A和B串联在电路中，通过它们的电流大小相等，但线圈匝数不同，该实验探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故C错误； D．司南是一个磁体，其长柄为S极，在地磁场的作用下，S极会指向地球的南极（地磁北极），故D正确。 本题选说法错误的，故选C。 3．我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出，下图中可以表示其电磁学原理的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．原理为电流的磁效应，故A不符合题意； B．原理为通电导体在磁场中受到力的作用，故B符合题意； C．原理是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故C不符合题意； D．原理是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 4．新能源汽车已走进千家万户，下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（   ） A．电暖器 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇 【答案】D 【详解】新能源电动汽车的动力装置是电动机，其原理是通电导线在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能。 A．电暖器的原理是电流的热效应，将电能转化为内能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故A不符合题意； B．手电筒工作原理是将电能直接转化为光能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故B不符合题意； C．电饭锅的原理是电流的热效应，将电能转化为内能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理不同，故C不符合题意； D．电风扇的动力装置也是电动机，其原理是通电导线在磁场中受力的作用，将电能转化为机械能，与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 5．关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．磁场和磁感线都是真实存在的物质 B．用磁感线可以描述磁场的强弱 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．磁场对放入其中的导体一定有力的作用 【答案】B 【详解】A．磁场是真实存在的物质，而磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，并非真实存在，故A错误； B．磁感线的疏密程度可以描述磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强；磁感线越疏的地方，磁场越弱。因此用磁感线可以描述磁场的强弱，故B正确； C．地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，故C错误； D．磁场对放入其中的通电导体有力的作用，但对不通电的导体没有力的作用，故D错误。 故选B​。 6．新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，目前最主流的新能源汽车是电动汽车。如图所示，给电车充电时电车的蓄电池相当于________（选填“电源”或“用电器”），电车在行驶时电能转化为________能，电车的电动机________（选填“是”或“不是”）热机的一种。 【答案】 用电器 机械 不是 【详解】[1]充电时蓄电池消耗电能，转化为化学能，相当于用电器。 [2]电车行驶时，电动机驱动车轮转动，为车辆提供动力，这个过程将电能转化为车辆运动的机械能。 [3]热机的定义是将内能转化为机械能的机器；而电动机是直接将电能转化为机械能，不涉及内能的转化，因此电动机不是热机的一种。 7．“福建舰”采用自主电磁弹射系统，如图所示，当启动弹射系统时，通电的弹射车在强磁场中受到________作用，使飞机加速起飞，飞机的动能________，机械能________。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 力 变大 变大 【详解】通电的导体在强磁场中会受到力的作用，这是电磁弹射的原理。   动能的大小与物体的质量和速度有关，飞机加速起飞时，质量不变，速度变大，所以动能变大。   机械能是动能与势能的总和，飞机加速起飞时，动能变大，重力势能也随高度升高而变大，所以机械能变大。 8．如图所示，暗盒外面露出一段细长的导线。请设计两种不同的实验方法，在不损坏导线的情况下，判断导线中是否有电流通过，并完成填空。 (1)所用的器材：小磁针，原理______； (2)所用的器材：______，原理：磁场对通电导体具有力的作用。 【答案】(1)通电导体周围存在磁场 (2)强磁体 【详解】（1）把小磁针放在导线附近，若小磁针发生偏转，说明导线中有电流。原理是通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应。 （2）根据原理“磁场对通电导体具有力的作用”，需要提供磁场，因此选用器材强磁体，将导线放在强磁体的磁场中，若导线受力运动，说明导线中有电流。 9．如图所示，把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，观察到的现象是________。地球也存在地磁场，地磁北极在地理____极附近。 【答案】 导体棒ab会运动 南 【详解】通电导体在磁场中受力的作用，所以把导体棒ab放在磁体的磁场中，闭合开关，此时导体棒ab会运动。地球本身是一个巨大的磁体，地磁南北极与地理南北极存在一定夹角，且地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近。 10．将强磁体靠近正在发光的白炽灯，观察到白炽灯的灯丝晃动，这说明_____________，由此原理可以制成____________。（选填“电动机”、“发电机”）。 【答案】 通电导体在磁场中受到力的作用 电动机 【详解】[1][2]正在发光的白炽灯的灯丝中通有电流，当强磁体靠近时，灯丝晃动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。这一原理是电动机的工作基础。 素养提升 11．在科学发展的历程中，许多学者、科学家做出了杰出的贡献，下列叙述中（　　） ①沈括最早记述了“地理的两极和地磁场的两极不重合”的现象 ②焦耳最先通过实验发现了电流与电压和电阻的关系，为纪念他而命名为“焦耳定律” ③奥斯特首先发现了电流周围存在磁场 ④法拉第发现了磁场对电流有力的作用 A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有①③正确 【答案】D 【详解】①沈括在《梦溪笔谈》中最早记录了磁偏角现象，记述了“地理的两极和地磁场的两极不重合”的现象，故①正确； ②电流与电压、电阻的关系由欧姆发现，焦耳定律是关于电流热效应的规律，故②错误； ③奥斯特实验首次揭示了电流的磁效应，故③正确； ④磁场对通电导线有力的作用是由安培发现的，法拉第的主要贡献是电磁感应现象，故④错误， 综上所述，只有①③正确，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．据科学家研究发现，现在的月球几乎无磁场。如图所示的四个实验，若分别在现在的月球和地球表面进行，实验现象明显不一致的是（　　） A．多次水平拨动 B．闭合开关 C．闭合开关 D．闭合开关 【答案】A 【详解】A．现在的月球几乎无磁场，多次水平拨动，小磁针静止时无固定指向，地球周围存在磁场，多次水平拨动，在地磁场的作用下小磁针静止时极指南，极指北，实验现象明显不一致，故A符合题意； B．无论在月球还是地球，闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁都具有磁性，吸引下方小铁钉，实验现象一致，故B不符合题意； C．无论在月球还是地球，闭合开关，棒都有电流通过，棒在磁场中都受力的作用而运动，实验现象一致，故C不符合题意； D．无论在月球还是地球，闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁都具有磁性，衔铁都会被吸引，电铃都会工作，实验现象一致，故D不符合题意。 故选A。 13．如图所示是一种公交车自动爆破器，它相当于一个电控安全锤，危急时刻，司机只需按下开关，内部电磁线圈通电产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验中，能反映自动爆破器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意可知，当按下开关，接通电路，内部通电线圈在磁场中由于受到力的作用而产生一个冲击力，实现击碎玻璃的目的，故自动爆破器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A．演示的是异名磁极之间相互吸引，故A不符合题意； B．闭合开关后通电导体在磁场中发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，与自动爆破器的原理相同，故B符合题意； C．导线中有电流流过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故C不符合题意； D．闭合电路电磁铁吸引大头针，而且移动滑片，电磁铁吸引大头针的数量发生变化，说明电磁铁的磁性强弱与电流有关，故D不符合题意。 故选B。 14．2025年3月，我国福建号航母成功进行舰载机电磁弹射试验。如图甲所示是航母舰载机起飞电磁弹射器，它的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理是__________，如图乙所示为蒸汽弹射的简化原理图。气缸内蒸气体积膨胀推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的__________冲程相似。 【答案】 通电导体在磁场中受到力的作用 做功 【详解】【小题1】由题可知，电磁弹射器的工作过程是“弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力”。这个过程的核心是通电的导体在磁场中受到了力的作用； 由题可知，蒸汽弹射装置的原理是“气缸内蒸气体积膨胀推动活塞”，这个过程是将蒸汽的内能转化为活塞的机械能，从而对飞机做功。汽油机（内燃机）在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体膨胀，推动活塞运动，将内能转化为机械能。 15．综合实践活动中，小明将两个强磁铁固定在一节新干电池的两极上制成“小车”。如图所示，将“小车”从右侧入口完全推入由铜制裸导线密绕而成且固定在桌面上的螺线管中，“小车”会自动向前运动到达左侧，该过程“小车”运动的工作原理是_________。 【答案】磁场对通电导体有力的作用 【详解】当小车(电池与磁铁组合体)进入螺线管时，螺线管通电产生磁场，电池提供电流，相当于有通电导体(电池连接部分)处于螺线管产生的磁场中，根据所学知识，磁场对通电导体有力的作用，这个力推动小车向前运动。 迁移创新 16．为探究通电导体在磁场中的受力情况，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的元件是______（选填“灵敏电流计”或“电源”）；如图乙所示的电路中有一连接错误，是______，用图乙进行实验，其中两根镍铬合金丝的粗细相同，分别将两根金属丝接入电路，此实验探究的问题是导体的电阻与______是否有关。 【答案】 电源 电流表正负接线柱接反 长度 【详解】探究通电导体在磁场中的受力，需要导体中有电流通过，因此ab间需要接入电源；灵敏电流计是电磁感应实验中检测感应电流的器材，不符合该实验要求。 电流表正确使用规则是“电流从正接线柱流入，负接线柱流出”，图乙中电流从电流表负接线柱流入，因此连接错误是电流表正负接线柱接反。 两根镍铬合金丝，材料相同、横截面积（粗细）相同，只有长度不同，根据控制变量法，该实验探究的是导体电阻与长度的关系。 17．图甲为一台简易电动机，它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成，磁铁吸在电池下端，线框由裸铜导线绕制；图乙为电动机工作原理图，箭头表示磁感线方向。根据图乙可知，磁铁上端为_____（填“N”或“S”）极；线框在转动过程中将___能转化为___能。 【答案】 N 电 机械 【详解】[1]由图乙知，磁铁的上端为N极，因为磁感线由磁体的N极出来回到S极。 [2][3]线框能够转动，是因为通电导体在磁场中受到力的作用，所以这个过程是电能转化为机械能。 18．如图，干电池的底部吸有钕磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），一根导线折成图中所示的形状，轻推导线，导线可绕电池持续转动，将磁铁的、极对调，导线框将_____；一段时间后，发现钕磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是_____。 【答案】 反转 温度升高，钕磁铁的磁场减弱，导线框受力减小 【详解】[1][2]因为通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以，在电流方向不变时，将钕磁铁的N、S极对调，导线框将反向转动；由题知，钕磁铁在高温下使用磁损失较大，所以工作一段时间后，温度升高，钕磁铁的磁场减弱，导线框受力减小，所以转速会下降。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $